C’erano una volta, e ci sono ancora, le galassie. Tra queste, le galassie nane: ammassi di pochi miliardi di stelle che orbitano attorno a galassie molto più grandi, composte da agglomerati che superano di gran lunga il centinaio di miliardi di stelle.
Di forma ellittica, sferoidale o irregolare, per le loro piccole dimensioni e per la loro scarsa luminosità sono difficili da individuare, tanto che attualmente sono note solo quelle del cosiddetto “gruppo locale”, e cioè quelle appartenenti al gruppo di galassie composto dalla Via Lattea, dalla Galassia di Andromeda e dalla Galassia del Triangolo. Le galassie nane sono le protagoniste indiscusse dell’ultima scoperta rilevata da una squadra internazionale di ricercatori, coordinata dal cosmologo Paolo Salucci, della Scuola internazionale superiore di studi avanzati (Sissa) di Trieste: dalla misurazione della distribuzione della luce e della velocità di un migliaio di stelle appartenenti alle galassie nane più vicine alla nostra, è stato infatti possibile ottenere nuove informazioni sulla materia oscura. La materia oscura è quella parte di Universo che c’è, ma non è visibile perché non emette luce propria o riflessa. È, più precisamente, tutta quella parte del cosmo (circa il 90%) la cui esistenza è necessaria per dare risposta e giustificazione a una serie di fenomeni rilevati dagli studiosi, legati in particolari alla legge gravitazionale, ma i cui valori non sono giustificabili tenendo solamente conto delle interazioni tra i corpi celesti visibili.
Oggetto di studio dell’équipe internazionale sono state le sei galassie nane sferoidali più vicine alla nostra, e cioè Draco, Sextans, Carina, Leo I, Leo II e Sculptor, situate circa tra i 30 e 100mila anni luce dalla Terra e orbitanti attorno alla Via Lattea. Ciò che è stato scoperto è che la materia oscura che circonda tali galassie non presenta una densità maggiore man mano che ci si avvicina al centro, come invece è stato riportato da alcune teorie, ma presenta invece un andamento costante. Perché? La spiegazione fornita dagli scienziati è la seguente: poiché il nucleo di ogni galassia, composto da un’alta concentrazione di stelle e caratterizzato da una forma sferoidale, è immerso in una sostanza sconosciuta, esso subisce le influenze gravitazionali di quest’ultima, che di conseguenza influenza il moto dei corpi celesti di cui a sua volta viene registrato un comportamento anomalo. «Il moto anomalo delle stelle – viene spiegato in una nota – è una prova sperimentale a favore dell’esistenza della materia oscura.
Se le galassie fossero composte soltanto da stelle e gas, per la Terza legge di Keplero, ci aspetteremmo che la velocità di rotazione delle stelle decresca via via che ci spostiamo verso l’estremità della galassia». “Invece – precisa Salucci – la velocità di rotazione aumenta o rimane costante per gli effetti gravitazionali che proprio questa materia misteriosa determina sulla materia luminosa”. “Grazie alle nostre osservazioni – continua l’astrofisico – abbiamo riscontrato un effetto matrioska: la materia invisibile che avvolge le piccole galassie è una sfera a densità costante e omogenea, del tutto simile a quella che circonda le galassie più grandi, ma in dimensioni in scala. Questo fenomeno lo avevamo già osservato nelle galassie a spirali e in quelle ellittiche, ma la questione era ancora aperta per le galassie nane”. In tutto questo c’è un “ma”: nonostante gli importanti risultati ottenuti, come la dimostrazione che lo stesso fenomeno si verifica indistintamente in tutte le galassie, a prescindere dalla loro forma, le nuove conclusioni pongono ulteriori quesiti. Le teorie avanzate, infatti, complicano e rischiano di mettere in discussione il tentativo di spiegare la nascita e l’evoluzione del nostro Universo sulla base dei modelli cosmologici finora considerati validi. La partita, insomma, è ancora del tutto aperta.
Corinna Opara
